Harmoniku Mājgarošanas Risinājums Jaunu Enerģijas Elektrumu Stacijām: Augstfrekvenču Harmoniku Kopējais Pārvaldības Risinājums Fotovoltaisko Elektrumu Stacijās
Ⅰ. Problema Scenārijs
Augstfrekvences harmonisko injekciju no PV rūpnīcas invertoru klasteriem
Lielmēroga centralizētu PV elektrības staciju darbības laikā, daudzi paralēli strādājoši invertori ģenerē plašu frekvences diapazona (galvenokārt 23. līdz 49. harmoniskos) harmoniskos 150-2500Hz, kas rada šādas tīkla puses problēmas:
- Kopējā harmoniskās deformācija (THDi) sasniedz 12.3%, būtiski pārsniedzot IEEE 519-2014 standarta ierobežojumus.
- Rada kondensatoru banku pārmērīgu slodzes, pārkarstīšanos un aizsargmežģījumu nepareizo darbību.
- Palielināta elektromagnētiskā interferencija (EMI), kas ietekmē blakus esošo jūtīgo aprīkojumu.
II. Galvenā Risinājuma Strategija
LC pasīvā filtra topoloģijas izmantošana, izmantojot pielāgotus reaktorus + kondensatoru bankas, lai veidotu efektīvas harmoniskas absorbcijas shēmas.
- Galvenā Izkārtojuma Atlase
|
Izkārtojuma Tips |
Modelis/Specifikācija |
Baziska Funkcija |
|
Tvaika Tipa Feromagnētisks Seriālais Reaktors |
CKSC Tips (Pielāgots Dizains) |
Nodrošina precīzu induktīvo reaktanci, samazinot augstfrekvences harmoniskas. |
|
Filtra Kondensatoru Banka |
BSMJ Tips (Atbilstošs Atlasis) |
Rezonē ar reaktoriem, lai absorbu konkrētas harmoniskas zonas. |
- Tehniskie Parametri Dizainam
Reaktora Induktancija: 0.5mH ±5% (@50Hz pamatfrekvence)
Kvalitātes Koeficients (Q): >50 (Nodrošina zemu zaudējumu augstfrekvences filtrēšanu)
Aizsargklase: Klase H (Ilgtermiņa izturība pret temperatūru 180°C)
Reaktancijas Attiecība Konfigurācija: 5.5% (Optimizēta 23. līdz 49. augstfrekvences zonai)
Topoloģijas Struktūra: Deltveida (Δ) Savienojums (Paaugrina augšās kārtas harmonisku novirzīšanas spēju) - Filtra Sistēmas Dizaina Galvenie Punkti
Resonance Frekvences Aprēķins:
f_res = 1/(2π√(L·C)) = 2110Hz
Precīzi apgabala mērķa frekvences zonu (150-2500Hz), sasniedzot vietējo augstfrekvences harmonisko absorbciju.
III. EMC Mīkstināšanas Efektivitātes Apstiprināšana
|
Indikators |
Pirms Mīkstināšanas |
Pēc Mīkstināšanas |
Standarta Robežvērtība |
|
THDi |
12.3% |
3.8% |
≤5% (IEEE 519) |
|
Individuālā Harmoniskā Deformācija |
Līdz 8.2% |
≤1.5% |
Saderīgi ar GB/T 14549 |
|
Kondensatora Temperatūras Paaugstinājums |
75K |
45K |
Saderīgi ar IEC 60831 |
IV. Inženierzinātniskās Realizācijas Priekšrocības
- Augsta Efektivitāte Filtrēšanā:
5.5% reaktancijas attiecības dizains specifiski samazina virs 23. kārtas harmoniskas, nodrošinot 40% uzlabojumu augstfrekvences atbildes salīdzinājumā ar tradicionālajām 7% shēmām. - Drošība un Uzticamība:
Klase H temperatūras paaugstinājuma aizsargstruktūra nodrošina stabila aprīkojuma darbību ārējās vides apstākļos, kas ir no -40°C līdz +65°C. - Izdevīgums:
Zema zaudējumu dizains (Q > 50) rezultē papildu sistēmas enerģijas patēriņā, kas ir < 0.3% no izvades jaudas.
V. Implementācijas Ieteikumi
- Instalācijas Vieta: 35kV savākšanas apgabala zemsprieguma pusē.
- Konfigurācija: Katrai 2Mvar kondensatoru bankai seriālsavienojumā ar 10 CKSC reaktoriem (Grupu automātiskā pārslēgšana).
- Uzraudzības Prasība: Instalējiet tiešsaistes harmonisku analizatoru, lai reala laikā sekotu THDi maiņai.
Risinājuma Vērtība: Efektīvi risina augstfrekvences harmonisko piesārņojumu jaunās enerģijas elektrības stacijās, pagarinot kondensatoru izmantošanas ilgumu par vairāk nekā 37% un izvairot PV produkcijas ierobežojumus dēļ harmonisko normu pārkāpumiem.
